3799 圓錐型蓋子注塑成型模具設(shè)計

3799 圓錐型蓋子注塑成型模具設(shè)計,圓錐,蓋子,注塑,成型,模具設(shè)計 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）設(shè)計（論文）題目：圓錐型蓋子注塑成型模具設(shè)計 學 院 名 稱： 專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號 指 導 教 師： 職 稱 定稿日期： 年 月 日摘 要塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則，詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計過程，并對模具強度要求做了說明。設(shè)計成型零部件以及設(shè)計合理的推出機構(gòu)。對設(shè)計進行驗證主要是對注射機的相關(guān)重要參數(shù)進行驗證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機的鎖模力等。在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟性。最后則是模具的裝配環(huán)節(jié)，包括制定裝配步驟、明確注意事項等。通過本設(shè)計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設(shè)計中的某些細節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過對 AutoCAD 的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)工藝， 注射模， 成型零件， 裝配， 塑料模具， 分型面目 錄摘 要 ........................................................................................................................................II目 錄 .......................................................................................................................................III第 1 章 緒論...............................................................................................................................11.1 塑料模的概況 ...............................................................................................................11.1.1 中國塑料模具市場分析 ....................................................................................11.2 塑料模的常用類型 .......................................................................................................21.3 論文的主要研究目標及內(nèi)容 ......................................................................................31.3.1 設(shè)計目標 ...........................................................................................................31.3.2 設(shè)計的主要內(nèi)容 ...............................................................................................31.3.3 設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題 .......................................................................................3第 2 章 塑料的工藝性分析.......................................................................................................42.1 塑件的原材料分析 ......................................................................................................42.2 塑件的尺寸精度分析 ..................................................................................................42.3 塑件的表面質(zhì)量分析 ..................................................................................................42.4 塑件結(jié)構(gòu)的工藝性分析 ..............................................................................................5第 3 章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計.......................................................................................................73.1 分型面的選擇 ..............................................................................................................73.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ..........................................................................................................73.2.1 主流道設(shè)計 .......................................................................................................83.2.2 分流道的設(shè)計 ...................................................................................................93.2.3 澆口設(shè)計 ...........................................................................................................93.3 成型零件的設(shè)計 ........................................................................................................103.3.1 凹模、凸模和型芯的基本尺寸的確定 .........................................................113.3.2 凹模壁厚確定 .................................................................................................133.3.3 底板厚度確定 .................................................................................................143.3.4 成型零件 .........................................................................................................143.4 導向機構(gòu)的設(shè)計 ........................................................................................................153.5 推出部分的設(shè)計 ........................................................................................................163.5.1 脫模力的計算 .................................................................................................163.5.2 推件板的厚度計算 .........................................................................................163.6 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 ....................................................................................173.7 冷卻部分的設(shè)計 ........................................................................................................193.8 標準模架的選用 ........................................................................................................193.9 注塑機的校核 ............................................................................................................19總 結(jié)...................................................................................................................................21致 謝...................................................................................................................................22參考文獻...................................................................................................................................23第 1 章 緒論1第 1 章 緒論近年來，中國的模具工業(yè)一直以年均 13％左右的增長速度快速發(fā)展。據(jù)預測，中國模具行業(yè)在“十五”期間的增長速度將達到 13％～15 ％。中國每年進口模具約占市場總量的 20％左右，已超過 10 億美元，其中塑料模具占全部進口模具的 50%以上。雖然目前中國塑料模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進步，但總體上與發(fā)達工業(yè)國家相比仍有較大的差距。專家認為,制造理念陳舊是其發(fā)展滯后的直接原因。加快技術(shù)進步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，減少對進口模具的依賴，是塑料模具工業(yè)發(fā)展的方向。在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其它模具。1.1 塑料模的概況1.1.1 中國塑料模具市場分析1 中國塑料模具市場現(xiàn)狀及展望我國模具行業(yè)近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前模具生產(chǎn)廠點共有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 萬人，全年模具產(chǎn)值約 360 億元，總量供不應(yīng)求，出口約 2 億美元。進口約 10 億美元。當前，我國模具行業(yè)的發(fā)展具有如下特征：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于行業(yè)總體發(fā)展水平；塑料模和壓鑄模成比例增長；專業(yè)模具廠家數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加較快；“三資”企業(yè)及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中的省份是廣東和浙江，其模具產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的 60％以上．我國模具總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等發(fā)達國家，模具商品化和標準化程度也低于國際水平。預計到 2018 年，中國將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一，但這并不意味著中國發(fā)展的一切都是那么的理想和完美。因為中國的市場過早陷入了價格戰(zhàn)的誤區(qū)，還缺乏自主創(chuàng)新的能力，沒有相應(yīng)地建立起誠信可靠的市場體系。一種比較理想的解決方法是，加強中歐雙方的合作，并在此過程中不斷學習歐洲先進的技術(shù)及管理理念，加快工業(yè)化的改造，努力提高企業(yè)自身的核心優(yōu)勢和競爭力。2 中國塑料模具需求旺盛 寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）隨著中國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，各相關(guān)行業(yè)對于塑料模具需求越來越多，要求也日益提高。預計到 2005 年底，僅汽車行業(yè)就將需要各種塑料制品 36 萬噸；電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過 1000 萬臺。到 2010 年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為 30%，塑料管的普及率將達到 50%，這些都會大大增加對模具的需求量。雖然目前中國塑料模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進步，但總體上與發(fā)達工業(yè)國家相比仍有較大的差距。專家認為，制造理念陳舊是其發(fā)展滯后的直接原因。加快技術(shù)進步，調(diào) 整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，減少對進口模具的依賴，是塑料模具工業(yè)發(fā)展的方向。且在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。3 未來模具設(shè)計行業(yè)的主要發(fā)展方向 近年來,全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，中國正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化，必將產(chǎn)生對新技術(shù)的需求，也必將導致CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。從我國國情出發(fā)，認真面對模具工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，加快模具CAD/CAM 技術(shù)的推廣，建立起一套軟件開發(fā)、使用評價維護體系，形成區(qū)域規(guī)模優(yōu)勢，相互交流與協(xié)作，組成行業(yè)集團，盡快與國際接軌，參與國際競爭。我們有理由相信，隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，模具行業(yè)將逐漸與國際 CAD/CAM 行業(yè)接軌，適應(yīng)國 CAD/CAM的要求，創(chuàng)造出具有中國特色的模具設(shè)計制造模式。 4 目前我國塑料模具存在的問題我國塑料模具存在六大問題：塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進水平相比，主要存在六個方面的問題。（1）發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。 （2）工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。 （3）多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，更重要的是觀念落后，對開發(fā)不夠重視。 （4）管理落后。 （5）供需矛盾一時還難以解決。 （6）體制和人才問題的解決尚待時日。 1.2 塑料模的常用類型注塑模具種類很多，常見的有：注射模、壓塑模、擠出模等。但以注射模最為常用。注射模是安裝在注射機上，完成注射成形工藝所使用的模具。第 1 章 緒論3注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)和注射機的種類等很多因素相關(guān)。一般情況，注射模是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導向部件、推出機構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和支承零部件組成．如果塑件有側(cè)向的孔或凸臺，注射模還包括側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。注射成型工藝的過程是，將顆粒狀的固體塑料加在注射機的料筒內(nèi)進行預熱，然后在螺桿機構(gòu)內(nèi)進一步加熱形成熔融狀態(tài)，模具閉合以后螺桿機構(gòu)旋轉(zhuǎn)推動熔融狀態(tài)的塑料高速通過噴嘴，使塑料在很短的時間內(nèi)具有很高的壓力和速度填充型腔。經(jīng)過一定時間的保溫，冷卻，硬化成型，即可從模具中取出制品。注射工藝優(yōu)點：①生產(chǎn)周期低效率高，容易實現(xiàn)單機生產(chǎn)自動化；②制品質(zhì)量好，組織緊密；③能夠成型薄壁件和型狀很復雜的零化；④勞動強度低。1.3 論文的主要研究目標及內(nèi)容1.3.1 設(shè)計目標 （1） 完成圓錐型蓋子的結(jié)構(gòu)設(shè)計。（2） 完成圓錐型蓋子的模具設(shè)計。（3） 完成圓錐型蓋子零件圖和模具裝配圖的繪制。1.3.2 設(shè)計的主要內(nèi)容本論文，主要是對圓錐型蓋子結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計做了研究和探討，所做的工作主要有以下幾個方面：（1） 介紹了圓錐型蓋子在當前社會上發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式狀況，以這些情況為主要思路，設(shè)計出圓錐型蓋子的結(jié)構(gòu)形式。（2） 根據(jù)圓錐型蓋子的結(jié)構(gòu)形式，選出模具的基本模架，然后根據(jù)外罩的工藝要求設(shè)計出外罩的成型零件和模具所有構(gòu)件。（3） 對模具進行試模、調(diào)整。以得到符合實際生產(chǎn)要求的模具。寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）1.3.3 設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題在設(shè)計模具的過程中，要解決的最主要問題是，各個構(gòu)件之間相互配合的問題。各個構(gòu)件之間選用合適的配合的方式，使各個構(gòu)件之間不發(fā)生碰撞，靈活自如，整個模具平穩(wěn)運作。第 2 章 塑料的工藝性分析2.1 塑件的原材料分析塑料的品種：PP（聚丙烯） 。結(jié)晶材料，吸濕性小，流動性極好，溢邊值為0.03mm 左右；成形收縮率大，易產(chǎn)生縮孔、凹痕及變形；熱容量大，成形模具必須設(shè)置能充分進行冷卻的調(diào)溫系統(tǒng)；它成形的適宜模具溫度為 80℃左右，不可低于 50℃。否則，會造成塑料件表面光澤度差或者產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲變形。主要用于汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的 PP：擋泥板、通風管、風扇等） ，器械（洗碗機門襯墊、干燥機通風管、洗衣機框架及機蓋、冰箱門襯墊等） ，日用消費品（草坪和園藝設(shè)備如剪草機和噴水器等） 。2.2 塑件的尺寸精度分析影響塑料制品的尺寸精度的主要因素是材料的收縮和模具的制造誤差。查得 PP 的收縮率為 1.0%～2.5%, 分析時都采用 S=1.75%。由于對于制品的精度無特殊要求，根據(jù)GB/T14486-1993 規(guī)定，參照下表的收縮特性和選用的公差等級表，可得到制件的公差等級為 MT6。表 1-1 收縮特性和選用的公差等級公差等級標準公差尺寸收縮率特性值 S(%)高精度 一般精度未標準公差尺寸>0～1 MT2 MT3 MT5>1～2 MT3 MT4 MT6>2～3 MT4 MT5 MT7>3 MT5 MT6 MT7第 1 章 緒論52.3 塑件的表面質(zhì)量分析塑件外表面要求粗糙度較低，表面光滑，內(nèi)表面要求低點。而 PP 在不同加工方法所能達到的表面的粗糙讀值為 0.1～1.6μm。因為對表明粗糙度無特殊要求，為了方便實際的加工，制造加工過程中可選擇 Ra=0.8μm。2.4 塑件結(jié)構(gòu)的工藝性分析設(shè)計的塑件如下圖 1-1圖 1-1圓錐型蓋子的三維造型可看到：該制件主要是以圓柱形為主，在上部的位置處還有四處加強筋，在設(shè)計模具是要特別注意該處，甚至要將結(jié)構(gòu)做進一步的改進；還有就是為了注出上部的沉孔，就要采用側(cè)向抽芯機構(gòu)，設(shè)計時側(cè)向抽芯也是重點考慮的部分；雖然該制件的要求并不是很高，但在設(shè)計模具時候要考慮一些即經(jīng)濟，又實用的方法改進模具的結(jié)構(gòu)，以期達到最佳的設(shè)計效果，有助于實際的生產(chǎn)。寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）初步計算可知模具的工作行程大致為 150而開模行程：S ≥H+113=151mm，H 為斜導柱部分的高度，側(cè)抽芯距為S=13.5mm，開模距 H =S/tanα=37.1mm，取 38mm，而 113 為整個塑件的高度。α=20°通過上述，可大致選擇注塑機的型號：SZ-100/800SZ-100/800 型注塑機的理論注射容積為 138 cm^3，螺桿直徑為 40 mm，塑化能力11.9g/s，注射壓力 140MPa,鎖模力為 800KN，拉桿有效間距 329mm×294mm，模板行程 270mm，模具最小厚度 80 mm，模具最大厚度 400mm，最大開距 570 mm，噴嘴半徑為 SR10mm。第 3 章 本章標題7第 3 章 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設(shè)計，成型零件的設(shè)計，導向機構(gòu)的設(shè)計，推出部分的設(shè)計，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計，冷卻部分的設(shè)計，標準模架的選用。3.1 分型面的選擇圖 3-1通過上分析（圖 3-1） ，應(yīng)將分型面選擇在最大截面處，因此分型面要選擇在該處。另外還考慮到在塑件的上部還有一個側(cè)向抽芯的機構(gòu)，為了使模具結(jié)構(gòu)設(shè)計以及制造的方便，以及塑件的脫模和取出，因此采用二次分型，另一個設(shè)置在塑件的 Ф86 所在的平面。3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計考慮到如果采用一個澆口，那么其填充的均勻性不是很好，綜合考慮之下，可設(shè)置成輪輻式澆口，如圖 3-4寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 3-43.2.1 主流道設(shè)計澆口套進口的直徑 d 應(yīng)比注射機噴嘴孔直徑大 0.5～1 mm,取 0.8mm。澆口套一般采用 T8A 或 T10A 材料，熱處理硬度為 50～55HRC, 澆口套直接從市場上購買。澆口套與頂模座板的配合一般按照 H7/k6 過渡配合。第 3 章 本章標題9圖 3-53.2.2 分流道的設(shè)計采用的是中心澆口形式，因此對于模具而言，其分流道主要是其主澆道與澆口的連接部分的形狀及尺寸的確定，以及澆口本身的形狀和尺寸的確定兩部分的設(shè)計內(nèi)容。出于加工方便以及成本的考慮，連接部分主要采用圓形的，其尺寸為 Ф3mm。3.2.3 澆口設(shè)計由于采用中心澆口中的輪輻式澆口（如下圖）形式,開設(shè)在模具的第一分型面處,這種澆口是將圓形進料改為幾小股進料。這樣，澆口的去除較為方便，澆注系統(tǒng)的凝料也比較少。輪輻式澆口主要應(yīng)用于圓筒形、扁平和淺杯塑料件的成形。由于對塑件的強度及表面質(zhì)量的要求并不是非常嚴格，即使這種澆口形式易使塑料件產(chǎn)生熔接痕，影響強度與表面質(zhì)量，但這種澆口還是能滿足注塑的要求。寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 3-63.3 成型零件的設(shè)計一般影響塑料件尺寸精度的主要因素有：a、塑料成形收縮率。塑料成形收縮率與塑料的品種，塑料件的形狀、尺寸大小、壁厚的分布，成形模具的結(jié)構(gòu)以及成形的工藝條件等因素有關(guān)。b、模具成形零件的制造誤差；生產(chǎn)實際證明，成形零件的制造誤差約為塑料件總公差的 1/3～1/4 ，因此，在確定成形零件的工作尺寸公差值時，可去塑料件公差值的 1/3～1/4 ，或取 IT7～IT8 級作為模具的制造公差c、模具成形零件的磨損；在使用過程中，由于塑料熔體高速流動的沖刷、脫模時與塑料件的摩擦、成形過程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的腐蝕以及由于上述各種原因造成的成形零件表面粗糙度值的增大而重新打磨拋光等，造成模具尺寸的變化，其結(jié)果使型腔尺寸變大而型芯尺寸變小。當然磨損的大小還與模具的材料及其熱處理有關(guān)。d、模具裝配的誤差；第 3 章 本章標題11很明顯裝配工藝的好壞直接影響各個部分的尺寸。下面對各個模具的成形部分的尺寸進行相應(yīng)的確定3.3.1 凹模、凸模和型芯的基本尺寸的確定根據(jù)凹模徑向尺寸的計算公式： ，計算結(jié)果TSsMLL???????????043如表（表 3-1） 。表 3-1 凹模徑向尺寸基本尺寸塑件公差值 ?材料收縮率 S計算得基本尺寸基本尺寸取值 ?/3模具公差取值?T=?/311 0.46 0.0175 10.8475 10.85 0.153333 0.1528 0.7 0.0175 27.965 27.97 0.233333 0.2335 0.8 0.0175 35.0125 35.01 0.266667 0.2739 0.8 0.0175 39.0825 39.08 0.266667 0.2768 1.28 0.0175 68.23 68.20 0.426667 0.4386 1.48 0.0175 86.395 86.40 0.493333 0.49119 1.92 0.0175 119.6425 119.64 0.64 0.64121 2.2 0.0175 121.4675 121.47 0.733333 0.73根據(jù)凸模徑向尺寸的計算公式： ，計算結(jié)果043TSsMll ??????????如表（表 3-2） 。表 3-2 凸模徑向尺寸表基本尺寸塑件公差值?材料收縮率 S計算得基本尺寸基本尺寸取值 ?/3模具公差?T=?/31.5 0.26 0.0175 1.72125 1.72 0.086667 0.09寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）7 0.38 0.0175 7.4075 7.41 0.126667 0.1322 0.62 0.0175 22.85 22.85 0.206667 0.2137 0.8 0.0175 38.2475 38.25 0.266667 0.2766 1.28 0.0175 68.115 68.12 0.426667 0.4381 1.48 0.0175 83.5275 83.53 0.493333 0.49115 1.72 0.0175 118.3025 118.30 0.573333 0.57根據(jù)凹模深度尺寸的計算公式： ， ，計TSsMHH???????????032算結(jié)果如表（表 3-3） 。表 3-3 凹模深度尺寸表基本尺寸塑件公差值?材料收縮率 S計算得基本尺寸基本尺寸取值 ?/3模具公差?T=?/36 0.389 0.0175 6.105 6.11 0.129667 0.1314 0.54 0.0175 13.73625 13.74 0.18 0.1819 0.62 0.0175 19.3325 19.33 0.206667 0.21113 1.72 0.0175 114.9775 114.98 0.573333 0.57根據(jù)凸模高度尺寸的計算公式： ，計算結(jié)032TSsMhh??????????果表（表 3-4） 。表 3-4 凸模高度尺寸表基本尺寸塑件公差值?材料收縮率 S計算得尺寸取值 ?/3模具公差?T=?/319 0.6 0.01 19.745 19.7 0.2066 0.2第 3 章 本章標題132 75 83 5 67 1921.480.017594.5966794.600.4933330.493.3.2 凹模壁厚確定剛度要求計算型腔壁厚：式 3-1強度要求計算型腔壁厚：式 3-2式中 p-----------型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 MpaE-----------型腔材料的彈性模量，碳素鋼取 MPar-----------型腔半徑 mmμ-----------泊松比，碳素鋼取 0.25[σ] --------模具材料的許用應(yīng)力，45 鋼取 160MPa，一般材料取 200MPa[δ] ---------型腔內(nèi)半徑的允許增大量 mm當 p=50MPa，許用應(yīng)力[ σ ]=160MPa,允許的變形量 [δ]=0.05mm 條件下,r>86mm,用剛度計算公式,r67mm,用剛度計算公式,r<67mm 用強度計算公式。p 為 20.93MPa；查得[σ] 為 160MPa；顯然 r為 50mm。采用強度計算公式計算可得：H≥20mm在設(shè)計時采用 H=40mm，3.3.4 成型零件采用鑲嵌的結(jié)構(gòu)??347.0?EprH????2.1prH?第 3 章 本章標題153.4 導向機構(gòu)的設(shè)計導向機構(gòu)主要功能是保證其動模部分和定模部分在模具工作時，能夠進行正確的導向與定位。有時在頂出機構(gòu)中設(shè)置導向機構(gòu)，為了使模具的頂出機構(gòu)平穩(wěn)的工作。在該模具的設(shè)計時主要采用導柱和導套的結(jié)構(gòu)，導柱布置在模具的四周，并且采用對稱不等徑布置；導柱和導套采用 T8 碳素工具鋼，淬火處理，配合面的 Ra 值要求為 0.4μm，而固定部分的 Ra 值要求為 0.8μm；導柱滑動部分的配合精度按H7/g6（間隙配合） ；導柱固定部分的配合精度按 H7/k6（過渡配合） ；導套外徑的配合精度按 H7/k6（過渡配合） ，并用一個 Ф6mm 緊定螺釘固定其位置，這樣主要是為了增加導套嵌入的牢固性，防止開模時背拉出，因此將導套的側(cè)面極加工出缺口，從模板的側(cè)面用緊定螺釘固定導套。表 3-5 導柱和導套的推薦值導柱直徑/mm 導套直徑/mmd d1 d2 d3 D D18 14 20 8 14 2012 18 24 12 18 2415 21 27 15 21 2720 28 36 20 28 3625 34 43 25 34 4330 39 47 30 39 4735 45 55 35 45 5545 57 67 45 57 67設(shè)計時選擇的兩組導柱與導套的尺寸為表中字體加粗的兩組。寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）3.5 推出部分的設(shè)計3.5.1 脫模力的計算由于推出部分的設(shè)計計算在很大程度上與塑件的脫模力有關(guān)，因此在設(shè)計計算之前就必選先計算塑件在脫模過程中的脫模力，塑件的屬于薄壁件（ /d≤0.05，其中 為塑件壁厚，d 為塑件的直徑） 。脫模力的計算公式為：式 3-5其中 K2--------無量綱系數(shù)--------圓環(huán)形塑料件的壁厚(mm）Scp--------塑件平均成型收縮率E-----------塑料的彈性模量（MPa）L-----------塑料件對型芯的包容長度（mm）f-----------塑料件與型芯之間的摩擦因數(shù)φ---------模具型芯的拔模斜度μ---------塑料的泊松比A----------不通孔塑料件型芯在垂直于脫模方向上的投影面積（mm^2 ）,通孔為 0經(jīng)查得：K2=1.07；δ1=2mm；Scp=1.75%；E =1340MPa；L =3.14*121=380mm；f= 0.392 ；φ=10°；μ= 0.25 ；A=0 mm^2。計算可得脫模力 F=15040N3.5.2 推件板的厚度計算為了使制件在推遲時不發(fā)生表形，可采用推件板推出的結(jié)構(gòu)形式，推板推出機構(gòu)是由一塊與凸模按一定配合精度相配合的模板，在塑料件的整個周邊端面上進行推出，作用面積大，推出力大而且均勻，動作平穩(wěn)順暢，在塑料件上無推出痕跡。推件板的厚度計算：通過剛度要求計算推件板的厚度公式為：??AKfLESFcp 1.01)tan(os22?????????3123????????EFRCt第 3 章 本章標題17式 3-6通過強度要求計算推件板的厚度公式為：式 3-7式中 C3------------系數(shù)，隨 R/r 而異，按表格選取R-------------推桿作用在推板上所形成的幾何半徑（mm）r--------------推件板環(huán)形內(nèi)孔（或型腔）的半徑（ mm）[δ]----------- 推件板板中心所允許的最大變動量，一般可取塑料件在被推出方向上的尺寸公差的 1/5～1/10（mm）F-------------脫模力（N）K3-----------系數(shù)，隨 R/r 而異，按表格選取[σ]----------- 推件板材料的許用應(yīng)力經(jīng)查得：K3=13.5；[σ]= 160MPa。而脫模力由前計算可得 F=15040N。采用強度計算可得：t≥11mm。設(shè)計過程中取推件板的厚度 t=16mm3.6 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計由于在注塑件上部有一個沉孔，因此在模具上成型該沉孔的零件就必須制作成可以側(cè)向移動的，為了使模具在脫模具過程中能夠順利的脫模，因此必須采用側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。結(jié)構(gòu)采用斜銷機動分型與抽芯，該種結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，動作可靠，勞動強度小，生產(chǎn)效率高，借助機床開模行程來完成抽芯動作，廣泛用于延時抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。斜導柱的使用材料為 T8A。由于導柱經(jīng)常和滑塊摩擦，所以，其熱處理硬度要求為 55～58HRC，表面粗糙度值低于 Ra0.4μm。斜導柱與其固定板之間采用過渡配合形式 H7/k6。??313????????FKt寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）a、抽芯行程的計算：側(cè)抽芯的傾斜角 α=20 °(一般 α 的選取范圍為 15°≤α≤22°，以 20 或 22 選用最多。),抽芯距 s=13.5mm。工作長度 L=s/sinα=39.5mm，取 40mm開模距 H=s/tanα=37.1mm，取 38mm實際的模具中工作長度 L 取 48mmb、抽芯力的計算：式 3-8式中 c----------側(cè)抽芯成型部分的截面平均周長（m ）h-----------側(cè)抽芯成型部分的高度（m）p----------塑料件對側(cè)抽芯的收縮應(yīng)力（包緊力） ，一般模內(nèi)冷卻的塑件，p=（0.8 ～1.2 ）×10^7Pa，模外為(2.4～3.9)×10^7Paμ---------塑料在熱狀態(tài)對鋼的摩擦因數(shù)，一般 0.15～0.2α---------斜導柱的斜度（°）經(jīng)查及計算可得：c=0.022m ，h=0.0135m，p=3×10^7Pa ，μ=0.18,α=20°計算得抽芯力 Fc=1541N而彎曲力 Fw=Fc/cosα=1640N ，由 Fw 和 Hw（Hw 為脫模力的作用線到斜導柱中心線交點到斜導柱固定板之間的距離，為 6.5mm）及導柱斜角 α 確定斜導柱的直徑，查得直徑可取 Ф14mm。圖 3-7 斜導柱的工作結(jié)構(gòu)????sinco??hpFc第 3 章 本章標題193.7 冷卻部分的設(shè)計顯然，通過分析可知在沉孔的厚實部分易使模具在冷卻過程中溫度高于其他的部位，因此在設(shè)置冷卻管道時應(yīng)特別注意該處冷卻的效果，在設(shè)置管道時，可將該處的冷卻管道更靠近制件，并且盡量設(shè)置進水口靠近這個位置。由于并不需要考慮管道內(nèi)部的質(zhì)量要求，則加工這些冷卻管道主要采用的是在成型零件加工完畢后，在需要設(shè)置冷卻管道的部位進行加工，先直接加工處通孔，在用一些堵頭堵住那些不需要通的位置。當然這樣會一定程度上影響制件內(nèi)表面的加工精度，但對制件本身的內(nèi)表面無特殊的要求，而采用此種方式可大大降低加工的難度，并且在設(shè)置冷卻管道時更加靈活。3.8 標準模架的選用根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和尺寸的要求，而且在模具設(shè)計中是采用推件板推出，查塑料注塑模具的標準模架手冊，可選擇 A4 型標準模架，315 ×315。模板厚度 A=25mm,B=40mm,以及墊板厚度 C=80mm,因此得到模架的整體高度H=115+A+B+C=115+25+40+80=260mm。而模架的具體的結(jié)構(gòu)見裝配圖。3.9 注塑機的校核整個注塑過程及模具結(jié)構(gòu)尺寸都確定，注塑機需要校核的主要內(nèi)容為注射量的校核，注塑壓力的校核，鎖模力的校核，模具在注塑機上安裝部位的相關(guān)尺寸的校核，開模行程的校核。a、注射量的校核：所選注塑機的 138mm cm^3，而塑件與澆注系統(tǒng)的整個體積為110 cm^3,而根據(jù)實際經(jīng)驗 m1+m2≤0.8m（m1+m2 為塑件與澆注系統(tǒng)的整個體積，m為注塑機公稱注射量） ，因此該注塑機的注射量符合要求。b、注塑壓力的校核：由前面的分析可知，實際的注塑壓力為 20.93MPa，而所選注塑機注塑壓力為 140MPa，完全符合使用需要。c、鎖模力的校核：注塑機鎖模力為 800KN=80T,而在整個注塑過程中，最大的鎖模力小于 15T, 完全符合要求。d、模具在注塑機上安裝部位的相關(guān)尺寸的校核：模具的高度在裝配圖中可知為364mm，低于注塑機的最大安裝尺寸。寧波工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文）e、開模行程的校核：由于是二次分型，開模行程為斜導柱的開模距（38mm）和推件板的行程（120mm）之和，而注塑機的最大開模行程為 570mm。綜合上述校核結(jié)果可知該注塑機完全符合該模具的注塑要求21總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，這也標志著我大學生活已經(jīng)拉開了帷幕。在過去的幾個月中，有喜悅、有苦惱，有緊張也有放縱?？梢哉f，這是我大學生活的一個縮影，也是我大學期間的最后一次做作業(yè)。首先，是精神上的收獲，它是我今后走上工作崗位之前的一次大練兵。在過去，雖然我作過多次各個學科方面的課程設(shè)計，但是這次作畢業(yè)設(shè)計給我的感覺和以前完全不同。之前作的課程設(shè)計所要解決的課題相對比較簡單，而且跨學課，牽涉的其它方面的內(nèi)容比較少、比較淺。而這次畢業(yè)設(shè)計就截然不同拉，它要解決的，不是單方面的內(nèi)容，而是要解決一個錯綜復雜的整個模具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及各個部件之間能夠協(xié)調(diào)運做，能夠制造出符合要求的產(chǎn)品的課題。所以說，畢業(yè)設(shè)計的完成，在精神上，對于我今后走上工作崗位是個很大的鼓舞。其次，通過畢業(yè)設(shè)計，使我在查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等能力方面有了很大提高，特別是在電腦制圖方面。過去的六個月，是我在大學期間，把電腦用在學習上使用頻率最高的一段時間。在這段時間里，通過理論學習和實踐操作相結(jié)合，使我對 AutoCAD 等繪圖軟件進行了比較系統(tǒng)的學習。對一些復雜圖形的繪制、尺寸的標注都能比較熟練的操作和運用。查閱各種文獻資料、設(shè)計手冊和設(shè)計規(guī)范是我完成這次畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，各種系統(tǒng)的使用條件，各種設(shè)備的選用標準，各種管道的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學會應(yīng)用的。在設(shè)計中遇到的一些問題，比如頂蓋模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計，由于頂蓋比較深，澆注水道的選擇比較困難。特別是在怎樣能夠保證設(shè)計的可靠性，避免設(shè)計的模具發(fā)生干涉、碰撞等問題方面的問題，都是通過查閱各種設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范和通過與導師、同學的交流來解決的。最后，這段時間的磨練，使我的意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。總的說來，這次的畢業(yè)設(shè)計做得還比較有成效，確確實實學到了知識，拓寬了視野。雖然還有一些不足和遺憾，可這些不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。提高是有限的但提高也是全面的。我相信，只要自己今后牢記教訓不斷的改變和提高，就能在激烈的崗位競爭中，始終擁有的一席之地。致 謝經(jīng)過半年的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個學生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。在這里首先要感謝我的導師老師。我的畢業(yè)設(shè)計及論文都是在老師的親切關(guān)懷和悉心指導下完成的。嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在設(shè)計過程中老師給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解,同時也避免了在設(shè)計過程中少走彎路。而且，她還給我提供了大量的學習資料，并且在我的實際設(shè)計中給予很大的幫助，指導我，啟發(fā)我，為我解答了很多設(shè)計上的難題。老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成。在論文的寫作、修改這一方面，老師也為我投入了很多時間。還要要感謝宿舍同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境。在做設(shè)計的過程中大家互幫互助，是大家把從圖書館接來的資料和從網(wǎng)上下載的資料共同分享，是大家把遇到的問題集中起來共同探討、共同解決、共同進步，是大家在 CAD 的學習和操作中共同交流、共同傳授繪圖技巧和經(jīng)驗共同提高。在生活上，大家相互照顧。在精神上大家相互鼓勵。也正式這樣，讓我體驗到了我們這個小家庭的溫暖，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。最后還要特別的感謝我父母。雖然他們還在遙遠的家鄉(xiāng)，但是，正是他們保證了我在學習期間的衣食物憂，為我提供了一個良好的學習環(huán)境。正是他們一次次的打電話，一次次的鼓勵我，使我擁有克服困難的勇氣。他們永遠是我精神上和心靈深處的堅強后盾。借次機會，還要感謝大學來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，為我提供無私的支持和幫助。感謝陪伴在我身邊的每一個人，謝謝你們！23參考文獻[1]. 李德群，唐志玉．中國模具設(shè)計大典．江西科學技術(shù)出版社．2003．1．[2]. 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